Transferencia de calor

Etapa 1
Passo 1
Transferência de Calor: é energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura. Sempre que existir uma diferença de temperatura em um meio ou entre meios ocorrerá transferência de calor. Por exemplo, se dois corpos a diferentes temperaturas são colocados em contato direto, ocorrera uma transferência de calor do corpo de temperatura mais elevada para o corpo de menor temperatura até que haja equivalência de temperatura entre eles. Dizemos que o sistema tende a atingir o equilíbrio térmico.

Propriedades térmicas da matéria: a condutividade térmica (K) apresenta a capacidade de um corpo de transferir calor. Ela depende da estrutura física da matéria, a níveis atômicos e moleculares. Conforme mostrado na figura 58, em geral, a condutividade térmica de um sólido é maior que a de um líquido que, por sua vez, é maior que a de um gás. No sistema internacional, a unidade de k é (W/m.K).Para uma taxa de calor fixa, um aumento na condutividade térmica representa uma redução do gradiente de temperatura ao longo da direção da transferência de calor. Esta tendência se deve, em grande parte, às diferenças de espaçamento intermolecular nos estados da matéria. A Figura 58 apresenta valores da condutividade térmica para alguns materiais, a 300 K.

Passo 2
Há três mecanismos conhecidos para transferência de calor: radiação, condução e convecção.

CONDUÇÃO
É o processo de transmissão de calor pelo qual a energia passa de molécula para molécula sem que elas sejam deslocadas. Exemplo: aquecendo-se a extremidade de uma barra metálica, as moléculas passam a vibrar com maior intensidade, transmitindo essa energia adicional às moléculas mais próximas, que também passam a vibrar mais intensamente e assim sucessivamente até alcançar a outra extremidade. Os metais, por exemplo, são bons condutores e outras substâncias, como a cortiça, o ar, a madeira, o gelo, a lã, o algodão, etc., são isolantes térmicos. Nos líquidos e nos gases, a condução térmica é baixa.